化工原理白皮书答案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012/3/1,#,练习八,第九章,精馏,一、是非题,1,A,、,B,两组分液体混合物，用蒸馏方法加以分离，是因为,A,沸点低于,B,沸点，所以造成挥发度差异。（,）,2,如,x,F,相同，且平衡蒸馏所得液相组成,x,与简单蒸馏的终了液相组成,x,相同，则简单精馏所得气相,必大于平衡蒸馏的,y,。,（）,沸点不同不一定有不同的挥发度，如恒沸物,平衡蒸馏的,y,为常数，而简单蒸馏的,y,随蒸馏时间延长而下降。,x,相同时,平衡蒸馏,y=,简单蒸馏的,y,3,恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用于理想物系。,（,）,4,若过热蒸汽状态进料，,q,线方程斜率,0,。,（,）,恒摩尔流假定是为了简化过程的描述和计算，它是物系中两个组分的汽化潜热相等得到的结果。,非理想物系也可能相等。,5,操作中的某连续精馏塔，若其它条件不变，仅将加料板从最佳位置上移两块，则,x,D,下降，,x,w,下降。,（,）,6,图解法求理论板数时,N,T,与下列参数：,F,，,x,F,，,q,，,R,，,，,x,D,，,x,w,中的,无关。,（,）,操作型问题,不利于精馏,x,D,x,W,回流比,R,不变，精馏段操作线斜率不变,q,不变，采出率不变，提馏段操作线斜率不变,与,F,无关，与,有关。,7,设计时若,F,，,x,F,，,x,D,，,x,w,，,均一定，若将进料从,q=1,变为冷液进料，则,N,T,减少。,（,）,根据能量合理利用的原则，冷量从塔顶加入，热量从塔底加入，使产生的回流液能经过全塔，发挥最大效益。,原料液,q,变大，相当于对原料预冷，不利于精馏，所需,NT,变大。,采出率不变，,w,不变，,不变，,不变，提馏段操作线斜率不变。,8,若精馏段操作线方程为,y=0.75x+0.3,，这绝不可能。,（,）,9,某连续精馏塔设计时，回流比,R,一定，如将原来泡点回流改为冷液回流，其它设计条件不变，则所需理论板数减少。,（,）,10,操作中灵敏板,t,上升，意味着,x,D,下降，若保持,R,不变，减少,可保持原,x,D,值。（,）,冷量从塔顶加入，有利于精馏。,一定的冷却量对应一定的回流比。,t,灵,塔顶,(,泡点,)t,D,x,D,应加大能量投入，增大回流比，,11,在多组分精馏中，规定分离要求时，塔顶、塔底产品中的各组分浓度可以全部规定。,（,）,12,在多组分精馏中，同样的进料，对不同的分离方案而言，关键组分是不同的。（,）,二、填空题,1,简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别,_,简单蒸馏与间歇蒸馏的主要区别是,_,。,2,已知,q=1.1,，则加料中液体量与总加料量的比是,。,简单蒸馏是间歇非定态过程，平衡蒸馏是定态过程,平衡蒸馏：连续 定态过程,简单蒸馏：间歇 非定态过程,简单蒸馏：单级平衡分离，无回流,间歇精馏：逆流多级传质操作，全塔为精馏段,间歇精馏有回流,1:1,冷液加料，全部为液体,3,理想物系的,=2,，在全回流下操作。已知某理论板上,y,n,=0.5,，则,y,n+1,=,。,1/3,全回流条件下，操作线与对角线重合，两块塔板之间，上升蒸汽的组成与下降液体的组成相等,4.,试比较直接蒸汽加热与间接蒸汽加热。（,=,）,x,f,，,x,D,R,q,D/F,相同，则,N,T,间,N,T,直,，,x,w,间,x,w,直,；,x,f,，,x,D,R,q,x,w,相同，则,N,T,间,N,T,直,，,(D/F),间,_,(D/F),直,；,精馏段操作线相同,(1),(2),*5,某,A,、,B,混合物汽、液关系如图。,比较,T,1,T,2,，,T,3,T,4,；,用精馏方法将,A,、,B,分离，,R,充分大，采出率有利于分离。,N,T,=,，当,x,f,=0.4,时，塔顶产品是,，塔底产品是,；当,x,f,=0.8,时，塔顶产品是,，塔底产品是,；（,A,，,B,，,AB,）,AB,B,A,AB,塔顶温度低，塔底温度高,6,操作中，若,下降，而回流量和进料状态（,F,，,x,f,，,q,）仍保持不变，则,R,，,x,D,，,x,w,，,/_,。,精馏段：,有利于,x,D,提馏段：,不变,不利于,x,w,7.,芬斯克方程的应用条件是什么？,_,若,x,w,=0.01,，已知,x,D1,=0.9,时为,N,T,，,min1,，,x,D2,=0.99,时为,N,T,，,min2,，则,N,T,，,min2,与,N,T,，,min1,的比值为,_,。,全回流,1.35:1,8.,操作中精馏塔若采用,RR,m,，其它条件不变，则,x,D,，,x,w,。,9.,操作时，若,F,，,D,，,x,f,，,q,，加料板位置，,R,不变，而使操作的总压减小，则,x,D,，,x,w,。,操作型问题,变小,变大,R,应大于,R,min,，当,RR,min,时，,N,一定，只能降低产品质量。,P,而塔板数一定,则分离效果变好,增大,减小,*10,V,汽中含有,A,，,B,，,C,，其中含,A30%,（,mol%,），上层供回流，下层作产品，两层组成,如下：上层：,A,，,45%,；,B,，,10%,；,C,，,45%,；,下层：,A,，,3%,；,B,，,90%,；,C,，,7%,；,则：回流比,=,；,V,汽中,B,含量,=,%,。,1.8,38.6,精馏段物料衡算,三、用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料,F=1kmol/s,x,f,=0.2(mol%,下同,),，以饱和液体状态加入塔中部，塔顶采出量,D=0.3kmol/s,x,D,=0.6,R=1.2R,min,系统,=3,，塔釜用饱和水蒸气直接通入加热。,试求：回流比；,蒸汽通入量；,提馏段操作线；设计时，若,N,T,=,，为达到题给的,x,D,，,D,，塔釜,x,w,的最大值为多少？,（,1,）求最小回流比,（,2,）提馏段物料衡算：,对控制体进行物料衡算：,或,（,3,）,（,4,）全塔物料衡算,:,不变,当,S=(R+1)D,当,另解：,提馏段斜率,:,四、某精馏塔用于分离苯,-,甲苯混合液,进料量,F,30kmol/h,，其中苯的摩尔分率,x,F,=0.5,。进料为汽液混合物，汽液比为,2,：,3,，要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为,x,D,=0.95,，,x,W,=0.10,，采用回流比为最小回流比的,1.5,倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度,=2.45,。,试求：（,1,）塔顶、塔底的产品量；,（,2,）最小回流比,R,min,；,（,3,）精馏段和提馏段操作线方程；,（,4,）若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板（自塔顶向下数）蒸汽和液体的组成。,(1),(2),q,线方程：,相平衡方程：,联列求得：,(3),精馏段操作线：,(4),对于全凝器：,由相平衡：,由精馏段方程：,提馏段操作线：,由相平衡：,